垃圾焚烧及烟气净化工艺课件
垃圾焚烧发电厂烟气净化工艺
垃圾焚烧发电厂烟气净化工艺选择SNCR（选择性非催化还原法）：旋转喷雾脱酸塔：半干法（Ca（0H））+干法（8aHC03）+活性碳喷射+高效袋式除尘器+SCR（选择性催化还原法）相结合的烟气净化工艺，对垃圾焚烧烟气中污染物质的去除有很好的效果，在生产运行中能实现稳定的达标排放，设备运行稳定。
1、前言随着我国城市化进程的加快，人民生活水平不断提高，垃圾产生量也逐年递增。
为避免环境污染，对垃圾进行综合治理，合理利用，已是刻不容缓的重要课题。
垃圾焚烧是目前发达国家普遍推行的一种垃圾处理方式，可以有效分解垃圾中的有毒有害物质，杀灭各种病原体，焚烧后形成的固体残渣减量可达80%以上，占地少，方便填埋，还能产生电能进行再利用，可以说垃圾焚烧真正实现了垃圾处理的减量化、资源化、无害化。
垃圾焚烧烟气中的污染物可分为颗粒物（粉尘）、酸性气体（SO x、NO x、HCl、HF 等）、重金属（Hg、Pb、Cr、Cu、Ni、Zn、Mn、Sb、Cd、Se等）和有机剧毒污染物（二噁英、呋喃等）四大类。
为防止垃圾焚烧处理过程中对环境产生的二次污染，必须采取严格措施，利用烟气净化系统对焚烧产生的烟气进行处理，达到达标排放的目的。
以刚建成投产的成都市某垃圾焚烧发电厂为例，对垃圾焚烧烟气处理工艺进行分析和探讨。
2、垃圾焚烧发电厂概况该项目垃圾处理规模为2400t/d，焚烧炉处理能力为4x600t/d，选择4MPa，400oC 中温中压蒸汽参数的余热锅炉。
每台焚烧炉配置一套烟气处理系统。
3、烟气净化处理工艺3.1 工艺流程选择SNCR（选择性非催化还原法）+旋转喷雾脱酸塔+半干法（Ca（OH）2）+干法（NaHCO3）+活性碳喷射+高效袋式除尘器+SCR（选择性催化还原法）相结合的烟气净化工艺。
执行《欧盟污染物排放标准》2000/EC/76。
3.2 SNCR系统SNCR系统是把氨水溶液喷射到焚烧炉内，除去焚烧炉内的氮氧化物的设备，化学反应方程式如下：4NH3+4NO+O2——4N2+6H2O通过在锅炉第一烟道喷入雾状氨水溶液，烟气中的氮氧化物浓度从锅炉入口设计值300mg/Nm3被分解到省煤器出口200mg/Nm3之下。
工艺方法——生活垃圾焚烧烟气净化工艺
工艺方法——生活垃圾焚烧烟气净化工艺工艺简介生活垃圾焚烧过程中产生的污染物包括废气、废水和废渣, 文中主要讨论焚烧烟气中的污染物和控制。
烟气中的污染物主要包括粉尘（细小颗粒物）、酸性气体（HF、HCl和SO2等）、氮氧化物、重金属和有机污染物（主要为二噁英）, 其中二噁英受到广泛关注；其种类多, 毒性大, 在生活垃圾的焚烧过程中, 由于垃圾成分比较复杂, 高温下的反应多且相互影响, 二噁英的成因相当复杂, 目前的研究成果尚不能完全解释, 已知的生成途径有如下几种: 原始存在、高温气相合成、从头合成、前驱物合成。
一、酸性气体净化装置酸性气体通常采用碱性介质吸收法, 工业上普遍采用的是Ca （OH）2和NaOH, 净化工艺有干法、半干法和湿法。
（1）干法脱酸工艺干法脱酸工艺一般使用碱性吸附剂以干基形式直接喷入位于省煤器与除尘装置之间的水平烟道内, 或使吸附剂与酸性气体在干式反应塔内接触, 吸附剂与酸性气体之间通过气固相接触并发生中和反应, 来去除烟气中的酸性气体。
干法工艺设备简单, 投资较少；以干粉形式反应, 但由于干法存在吸附剂与烟气接触面积小、反应时间短, 因此干法脱酸效率低（50%-60%）, 一般喷入的吸附剂如消石灰会过量很多（钙酸比大于3）, 因此会导致下游的除尘设备负荷增加。
常规的干法脱酸工艺单独使用目前已经很难达到规定的排放要求, 因此一般大型的生活垃圾焚烧厂已经很少采用该法。
（2）半干法脱酸工艺半干法脱酸工艺是目前应用最广泛的。
国内大型垃圾焚烧厂大都采用该工艺。
半干法工艺一般吸收剂也采用Ca（OH）2, 首先制成Ca （OH）2浆液, 然后由安装在半干式反应塔顶部的雾化器把吸收剂浆液喷入反应塔, 雾化器的高速产生剪切作用, 使浆液形成极小粒径的液滴, 然后与烟气充分接触, 通过液滴中的水分挥发来降低烟气的温度, 同时提高烟气湿度, 石灰浆液滴与酸性气体进行反应, 生成中性盐类, 得以去除酸性气体。
垃圾焚烧及烟气净化工艺 PPT
若在除尘器前加入活性炭末通过多次循环可以达到脱除重金属二噁英的效循环流化床法烟气净化系统半干法脱硫系统半干法是把脱硫过程和脱硫产物处理分别采用丌同的状态反应特别是在湿状态下脱硫在干状态下处理脱硫产物的半干法既有湿法脱硫工艺反应速度快脱硫效率高的优点又有干法脱硫工艺无废水废液排放在干状态下处理脱硫产物的优势是除硫工艺重要収展方向
湿式电除尘器（WESP）
烟气净化系统-各种除尘工艺比较
不同除尘工艺比较
烟气净化系统-烟气脱硫系统（FGD）
按照硫化物吸收剂及副产品的形态，脱硫技术可分为干法、半干法和湿法三种。
湿法脱硫：石灰石/石灰-石膏法、钠钙双碱法、氧化镁法、氨法、海水法。 半干法脱硫：喷雾干燥法、循环流化床法、炉内喷钙尾部增湿法。 干法脱硫：活性炭法、炉内喷钙法、电子照射法。
烟气净化系统-除尘系统
除尘器可分为两大类：①干式除尘器：惯性除尘器、静电除尘器、布袋除尘器、旋风除尘器。②湿式除尘器：包括喷淋塔、文丘里洗涤剂、泡沫除尘器和水膜除尘器等。 目前常见的运用最多的是旋风除尘器、静电除尘器与布袋除尘器。
重力除尘器
惯性除尘器
布袋除尘器
板式电.热解气化焚烧炉技术 这是在隔绝空气的条件下，垃圾在热解装置中受热而使有机质分解，转化成燃气。此种方法是4种焚烧法中最新的焚烧理论，垃圾处理规模较小、系统复杂、运行成本较高。
垃圾焚烧系统-机械炉排炉
焚烧过程： 1.垃圾干燥脱水、烘烤着火 针对我国目前高水分、低热值垃圾的焚烧，这一阶段必不可少。一般为了缩短垃圾水分的干燥和烘
垃圾焚烧发电技术流程ppt课件
一、垃圾处理处置技术
二、垃圾焚烧发展史
1874年：英国，间歇式固定床垃圾焚烧炉 1885年：美国，间歇式固定床垃圾焚烧炉 1896年：德国，城市生活垃圾焚烧炉 1898年：法国，城市生活垃圾焚烧炉 1904年：瑞士，城市生活垃圾焚烧炉 …… 中国：20世纪中期，列为国家八五科技攻关
减量化→资源化→无害化
三、垃圾焚烧发电工艺流程
三、垃圾焚烧发电工艺流程
三、垃圾焚烧发电工艺流程
三、垃圾焚烧发电工艺流程
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发电机
水
生活 称重
垃圾
汽轮机 制浆机
石灰 活性炭
垃圾坑 焚烧炉 锅炉 SDA 布袋
残渣
细灰 细灰 细灰
引风机
烟 烟囱 气
筛选机 出渣机
灰渣
动炉排、固定炉排) 流化床(要求垃圾大小均匀，燃料补给均匀) 固定炉床炉(卧式、立式,耐火泥、水冷壁) 小型六角炉(圆形) 热解炉(连续热解、轮流热解AB炉) 回转窑 RTO蓄热焚烧炉 RCO蓄热催化焚烧炉 CAO炉(生化分解后焚烧有机物)
TSI-Turbine Supervisory Instrumentation ETS-Engine Temperature Switch
六、二次污染
无机有害气体
CO
HCl
HF
SOx NOX
PVC塑料、漂白纸 张
特氟龙 Teflon 聚氟薄膜
碳的不完全燃烧产生。 垃圾与空气混合良好 时，维持炉体内适当 的燃烧温度、可降低 或减少其产生
四、垃圾焚烧炉
四、垃圾焚烧炉
四、垃圾焚烧炉
五、主要控制系统
五、主要控制系统
闭环控制系统(MCS) 数据采集系统(DAS) (SOE) 顺序控制系统 (SCS) 锅炉安全保护(FSSS) 汽机联锁保护系统(ETS)
垃圾焚烧及烟气净化工艺
垃圾焚烧厂烟气排放指标需满足的最低标准：《生活垃圾焚烧污染控制标准》（GB18485-2014）。
每条垃圾焚烧线分别配置1套独立的烟气净化处理线，主要包括脱硫、脱硝、除尘等设施；净化后的烟气通过引风机、烟囱排入大气。 每条焚烧线引风机出口水平烟道或烟囱分别设置1套独立的烟气在线监测仪（CEMS），以连续监测每条焚烧线的烟气排放指标。
2.循环流化床焚烧炉技术 这是一种基于循环流化床燃烧技术而发展起来的垃圾处理技术，集垃圾焚烧、供热、发电为一体。该技术适合焚烧低热值垃圾；为使焚烧炉内温度保持850摄氏度以上，需 添加煤等辅助燃料，且前序工艺需进行垃圾分拣。 3.回转窑焚烧炉技术 回转窑焚烧炉炉体为采用耐火砖或水冷壁炉墙的圆柱形滚筒。焚烧垃圾时，垃圾由回转窑上部供应，筒体慢慢旋转，使垃圾不断翻转并向后移动，垃圾逐渐干燥、燃烧、 燃尽，然后排至排渣装置。该技术的主要缺点是垃圾处理量不大、飞灰处理难、燃烧不易控制。 4.热解气化焚烧炉技术 这是在隔绝空气的条件下，垃圾在热解装置中受热而使有机质分解，转化成燃气。此种方法是4种焚烧法中最新的焚烧理论，垃圾处理规模较小、系统复杂、运行成本较高。
烟气净化系统-除尘系统
除尘器可分为两大类：①干式除尘器：惯性除尘器、静电除尘器、布袋除尘器、旋风除尘器。②湿式除尘器：包括喷淋塔、文丘里洗涤剂、泡沫除尘器和水膜除尘器等。 目前常见的运用最多的是旋风除尘器、静电除尘器与布袋除尘器。
重力除尘器
惯性除尘器
布袋除尘器
板式电除尘器
管式电除尘器
管式电除尘器
省煤器：布置于尾部烟道的低温部分，利用低温烟气的热量，加热锅炉给水。
空气预热器：布置于省煤器后，利用更低的低温烟气的热量，将空气加热后送入 炉膛或制粉系统，以提高锅炉效率。
垃圾焚烧发电厂烟气治理课件ppt
2021/3/10
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生活垃圾焚烧发电厂烟气污染治理 技术介绍
• 1.2 有机类污染物 • 有机类污染物主要是指在环境中浓度虽然很低，但毒性很大，直接危
害人类健康的二噁英类化合物，其主要成分为多氯二苯并二噁英 (pcdds)和多氯二苯并呋喃(pcdfs)。通常认为，垃圾的焚烧是环境中 此类化合物产生的主要来源。垃圾焚烧炉中二噁英有两种成因:一是垃 圾自身含有微量的二噁英类物质，二是焚烧炉在垃圾燃烧过程中产生 二噁英，其形成机理概括起来有三种: (1)高温合成。在垃圾进入焚烧 炉的初期干燥阶段，除水分外，含碳氢成分的低沸点有机物挥发后， 与空气中的氧反应生成水和二氧化碳,形成暂时缺氧状况，使部分有机 物同氯化氢反应,生成二噁英; (2)从头(denovo)合成。通过de novo合 成反应形成二噁英。即在低温(250~350℃)条件下，大分子碳(残碳)与 飞灰基质中的有机或无机氯在飞灰表面反应，生成二噁英; (3)前驱物 合成。不完全燃烧及飞灰表面的不均匀催化反应，可形成多种有机气 相前驱物，如多氯苯酚和聚氯乙烯，前驱物分子在燃烧过程中通过重 排、自由基缩合、脱氯及其它化学反应生成二噁英。
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生活垃圾焚烧发电厂烟气污染治理 技术介绍
• 1.3 颗粒物及重金属
• 垃圾焚烧过程中会产生大量的细小颗粒物。同时， 垃圾中原有的颗粒物在炉膛内被气流扬起并随焚 烧气排出。垃圾中可燃组分因燃烧不完全会形成 黑烟,黑烟中含有大量的碳粒子。
• 颗粒物的粒径越小越容易进入肺泡,危害也就越大。 细小颗粒物中会含有Cr、Cu、Ni、Pb、Zn、Mn、 Sb、Cd、Se等重金属，其中对人体危害大的重 金属如Cr、Cd、Ni、Pb、Se等主要集中于小于3 μm的颗粒物中。因此，在去除颗粒物的同时，也 就在一定程度上削减了重金属的危害。
危废焚烧烟气处理课件PPT
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循环冷却水上水温度：33℃
这种循环流8化床内过气固滤两风相速流机制，极大地强化了气m固/间mi的n传质与传在热，线为＜实0现.4高3效m脱/m硫in率，提离供了线根＜本0的.5保2证m。/min
9 清灰方式
离线清灰
10 清灰控制方式
压差控制或时间控制
11 除尘器阻力
Pa
＜1500
序号 12 13 14 15
循环流化床脱酸系统
影响循环流化床脱酸效率的主要因素有钙 硫比、烟气温度、烟气停留时间、消石灰 的循环倍率。钙硫比、循环倍率是循环流 化床脱酸的关键因素，其直接影响脱酸效 率和消石灰的用量，本系统Ca/S设计为1.3， SO2脱除率>50%、HF脱除率>80%、HCl脱 除率>80%；喷入雾化水后烟温降低 15~20°C左右，为脱酸反应提供了良好的温 度条件；塔内烟气停留时间3s使脱酸反应 更充分；塔内烟气流速5m/s，保证了消石 灰的循环倍率和停留时间，提高消石灰利
在200 ℃-450 ℃的环境中，吸附在飞灰 粒子表面和二噁英有相似结构的前驱物 （氯代芳烃等）在催用下（氯化铜为主
急冷脱酸系统位于余热锅炉之后， 500℃的高温烟气自上 向下进入急冷塔，急冷脱酸塔顶部的双流体喷枪喷出雾化 水和碱液，在压缩空气的作用下，在喷头的内部，压缩空 气与水经过若干次的打击，自来水被雾化成0.08mm左右 的水滴，被雾化后的水滴与高温烟气充分换热，在短时间 内迅速蒸发，带走热量。使得烟气温度在瞬间（0.9秒） 被降至200℃以下，最终与水蒸气共同从急冷脱酸塔底部 的烟道接口排出。由于烟气在200-500℃之间停留时间小 于1s，因此防止了二恶英的再合成。
活性炭喷射吸附并不能单独构成完整的烟气净化系统，它 只能作为烟气净化主体工艺的完善或补充工艺。为了满足 废物焚烧烟气排放标准，确保重金属（尤其是Hg）、二恶 英（PCDDs）、呋喃（PCDFs）的排放标准，除严格控制 焚烧工艺和技术参数外，常采用活性炭喷射吸附的辅助净 化措施。由于活性炭具有极大的比表面积，因此，即使是 少量的活性炭，只要与烟气混合均匀且接触时间足够长， 就可以达到高吸附净化效率。活性炭与烟气的均匀混合是 通过强烈的湍流实现的，活性炭被均匀的喷入烟气中，混 合均匀，达到了良好的吸附效果。活性炭在管道中与烟气 强烈均匀混合后，达到高效吸附效果，但管道内的吸附并
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1.2.3 选择性催化反应(SCR)
这是一种后燃烧控制技术。在催化剂作用下，通过注射氨或尿素， 使NOx被催化还原为N2。催化剂一般为TiO2-V2O5类，当温度低于300℃ 时，催化剂活性不够，而当温度高于450℃时NH3就会分解。也有 低温 催化反应，但催化剂使用量大，成本高。
低温催化反应的温度一般控制在160~210℃，高温催化反应温度窗 口在300~400℃。
湿式洗涤吸附通常用树脂或活性炭作为吸附剂。若进气中 PCDD/DFs浓度为6～10 ng-TEQ/m3，其去除率为60％～75％，没有 吸附剂的湿式洗涤塔对PCDD/DFs的去除率则低于4％。
4.3.3 吸附过滤技术
本技术是在布袋除尘器后端加设1个干式的吸附过滤系统，吸附剂 为活性炭或焦炭等。吸附料层通过吸附和过滤将烟气中PCDD/DFs截留， 去除率很高，可将烟气中各种污染物浓度降到检测限以下。
2、酸性气体控制技术
2.1 湿式洗气法
常用的湿式洗气塔是对流操作的填料吸收塔，填料对吸收效率的影响很大，尽 量选用耐久性与防腐性好、比表面积大、空气阻力小以及单位体积质量轻、价格便 宜的填料。
湿式洗气塔最大的优点是酸性气体的去除率高，并附带有去除高挥发性重金 属(如Hg)的潜力；其缺点为：造价较高，用电量、用水量较高，而且，为避免尾气 排放产生白烟，需增设废气再热器。
5.2 几种常用的除尘器
5.2.1 布袋除尘器